不同腹腔壓對神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣中膈肌電活動和潮氣量的影響

吳華勇，張偉文

（衢州市人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，浙江 衢州 324000）

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不同腹腔壓對神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣中膈肌電活動和潮氣量的影響

吳華勇，張偉文

（衢州市人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，浙江 衢州 324000）

目的:探究神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣（NAVA）中的膈肌電活動（EAdi）及潮氣量于不同腹腔壓（IAP）時的變化情況，為臨床通氣參數(shù)設(shè)置提供參考。方法:選取2015年1月至10月在衢州市人民醫(yī)院ICU病房機械通氣患者44例，入選標(biāo)準(zhǔn)為年齡＞18歲，呼吸末正壓（PEEP）通氣在3～5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）并且預(yù)測通氣時間≥72 h的患者。通過膀胱注入0.9%氯化鈉溶液的方法間接測量出IAP，每次間隔6 h，依據(jù)國際腹腔間隙綜合征學(xué)會（WSACS）對高IAP的定義將12 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）設(shè)定為分界線，區(qū)分高腹內(nèi)壓和非高腹內(nèi)壓。經(jīng)鼻放置EAdi導(dǎo)管于每小時測定EAdi值，同時記錄潮氣量。結(jié)果:高腹內(nèi)壓組EAdi值[（5.8±0.7）μV]顯著低于非高腹內(nèi)壓組[（6.8±0.6）μV]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），高腹內(nèi)壓組潮氣量[（9.6±1.3）mL/kg]顯著高于非高腹內(nèi)壓組[（8.8±1.0）mL/kg]，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論: NAVA中，高IAP時，EAdi數(shù)值降低，潮氣量增多；非高IAP時，EAdi數(shù)值升高，潮氣量減少。

肺通氣；腹腔壓；潮氣量；膈肌電活動

機械通氣作為最基礎(chǔ)的生命支持方式之一，對于臨床危重患者的生命搶救和維持具有不可取代的作用。在長期的發(fā)展中，現(xiàn)代機械通氣呼吸模式已經(jīng)得到顯著提高，特別是在改善氣體交換、降低呼吸機相關(guān)肺損傷（ventilator-induced lung injury，VILI）的發(fā)病率等方面，為患者提高存活率做出極大貢獻(xiàn)；但另一方面，它也有不良反應(yīng)，如造成氣壓傷等[1]。神經(jīng)調(diào)節(jié)輔助通氣（neurally adjusted ventilatory assist，NAVA）作為新近出現(xiàn)的通氣模式，與傳統(tǒng)機械通氣存在本質(zhì)上的不同，它的通氣量是根據(jù)機體實際需求來提供的，每次通氣量都與患者需求相匹配[2]。

膈肌的活動因許多因素而變化，有研究[3]表明患者體位、呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure，PEEP）通氣、腹腔壓（intra-abdominal pressure，IAP）、疼痛等均對膈肌活動的變化具有一定作用，并且對經(jīng)鼻食道膈肌電活動（electrical activity of the diaphragm，EAdi）導(dǎo)管測定EAdi電極的最適合位置（optimal catheter position，OPT）有影響；但由于電極排較寬且電極位置不固定，該研究未能指出不同IAP對EAdi測量值和潮氣量的影響。我們推測，膈肌會由于IAP的增加而抬高，收縮功能受到阻礙，從而可能影響到EAdi值。潮氣量作為膈肌活動改變的因變量，也會由于IAP的改變而受到影響，所以在測定EAdi的同時也應(yīng)記錄潮氣量，并分析其與IAP的關(guān)系，從而為臨床通氣參數(shù)設(shè)置提供參考，提高患者生存質(zhì)量。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2015年1月至10月入住我院ICU且接受機械通氣的患者44例作為研究對象，其中男20例，女24例，年齡35～47歲，平均（43.6±1.4）歲，身高（165.9±17.9）cm，體質(zhì)量（65.2±7.1）kg，體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）（24.2±4.1）kg/ m2，機械通氣時間（94±18）h，急性生理學(xué)與慢性健康狀況I I（acute physiology and chronic health evaluationI I score，APACHE I I）評分為（18.7±2.3）分。根據(jù)國際腹腔間隙綜合征學(xué)會的診斷標(biāo)準(zhǔn)將患者分為高腹內(nèi)壓組和非高腹內(nèi)壓組，其中高腹內(nèi)壓組患者26例，男12例，女14例；非高腹內(nèi)壓組患者18例，男8例，女10例。所有病例中慢性阻塞性肺疾病15例，急性呼吸窘迫綜合癥8例，顱腦外傷6例，腦血管意外2例，急性中毒4例，重癥胰腺炎6例，膿毒血癥休克3例；經(jīng)口氣管插管27例，經(jīng)鼻氣管插管6例，氣管切開11例。

納入標(biāo)準(zhǔn):①入住ICU的機械通氣患者；②年齡＞18歲；③PEEP為3～5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）；④預(yù)測通氣時間≥72 h。排除標(biāo)準(zhǔn):①嚴(yán)重心肺功能障礙、神經(jīng)肌肉病變者；②食管狹窄、穿孔、食管胃底靜脈曲張出血者；③胸廓畸形、膈疝患者；④前列腺肥大或尿道狹窄者；⑤膀胱手術(shù)史、近期接受腹部手術(shù)者；⑥嚴(yán)重凝血障礙者；⑦妊娠、腫瘤終末期者。參與此研究之前，所有患者或家屬都已簽署知情同意書。本研究獲得本院倫理委員會的批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 實施NAVA:對選取的ICU患者實施NAVA（瑞典Maquet Critical care公司），囑患者仰臥，床頭抬高30°。

1.2.2 EAdi導(dǎo)管置管及呼吸機設(shè)置:在放置EAdi導(dǎo)管之前用1～2 mL的無菌注射用水浸泡導(dǎo)管前端（潤滑及激活導(dǎo)聯(lián)物），并通過公式Y(jié)=NEX×0.9+18（單位:cm）估算出EAdi導(dǎo)管（直徑16 Fr，長125 cm，瑞典maquet critical care公司）的所需插入深度，其中NEX為鼻尖到耳垂與耳垂至劍突距離之和。之后經(jīng)鼻緩緩置入EAdi導(dǎo)管，當(dāng)導(dǎo)管置入深度達(dá)到估算值時，將EAdi導(dǎo)管與呼吸機相連接，經(jīng)EAdi呼吸監(jiān)測模塊監(jiān)測，根據(jù)呼吸機顯示屏上出現(xiàn)的P波和QRS波的形態(tài)和位置進(jìn)行導(dǎo)管位置確認(rèn)，屏幕共顯示4道導(dǎo)聯(lián)，且P波和QRS波幅由上到下減小，當(dāng)藍(lán)色信號出現(xiàn)在第二、三導(dǎo)聯(lián)之間時，阻斷氣流，可同時出現(xiàn)氣道負(fù)壓和膈肌肌電圖，表示導(dǎo)管置入成功[4-5]。呼吸機設(shè)定患者潮氣量為8～10 mL/kg，確?；颊叱睔饬孔銐?。

1.2.3 IAP測量:目前，測量IAP的金標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)膀胱間接測量法。患者取仰臥位，腹肌松弛，置入導(dǎo)尿管，排空膀胱，并將導(dǎo)管接一塑料延長管連于三通閥及水壓計，之后向膀胱注入無菌0.9%氯化鈉溶液25 mL，取恥骨聯(lián)合水平為零點，在呼氣末讀出水壓計讀數(shù)為膀胱壓即IAP（單位:cmH2O）[5]。國際腹腔間隙綜合征學(xué)會（World Society of the Abdominal Compartment Syndrome，WSACS）定義正常IAP為5～7 mmHg，IAP持續(xù)增高超過12 mmHg時稱為腹內(nèi)高壓。腹內(nèi)高壓的診斷標(biāo)準(zhǔn):每4～6 h測定1次IAP，連續(xù)3次IAP＞12 mmHg，每1～6 h測量1次腹腔灌注壓（abdominal perfusion pressure，APP），連續(xù)2次＜60 mmHg。APP=平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）-IAP。

1.2.4 EAdi值和潮氣量數(shù)據(jù)記錄:患者入住ICU起即監(jiān)測IAP，每間隔6 h記錄1次，對所有的患者均觀察記錄至機械通氣72 h，若患者機械通氣時間少于72 h則予以排除；EAdi值和潮氣量均進(jìn)行1 h內(nèi)實時記錄，找出最高值與最低值求平均數(shù)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。計量資料以±s表示，2組間的比較采用獨立樣本t檢驗進(jìn)行分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 高腹內(nèi)壓組患者與非高腹內(nèi)壓組患者性別比、年齡、身高、體質(zhì)量、BMI以及APACHE I I評分等資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），2組具有可比性，見表1。

2.2 IAP對EAdi值的影響 高腹內(nèi)壓組患者的EAdi為（5.8±0.7）μV，非高腹內(nèi)壓組患者EAdi為（6.8± 0.7）μV。與非高腹內(nèi)壓組相比，高腹內(nèi)壓組EAdi值明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

2.3 IAP對潮氣量的影響 高腹內(nèi)壓組患者的潮氣量為（9.6±1.3）mL/kg，非高腹內(nèi)壓組患者潮氣量為（8.8±1.0）mL/kg。與非高腹內(nèi)壓組相比，高腹內(nèi)壓組的潮氣量明顯增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

2.4 IAP對OPT及PEEP的影響 高腹內(nèi)壓組患者的OPT為（64.1±7.6）cm，PEEP為（3.7±0.4）cmH2O；非高腹內(nèi)壓組患者的OPT為（63.9±7.4）cm，PEEP為（3.9±0.3）cmH2O。可見，在不同IAP的情況下，OPT值變化不大，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；不同IAP時，PEEP變化也較小，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表1 2組一般資料基線比較（±s）

表1 2組一般資料基線比較（±s）

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表2 2組EAdi值及潮氣量的變化（±s）

表2 2組EAdi值及潮氣量的變化（±s）

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3 討論

機械通氣過程中，人機之間協(xié)調(diào)性欠佳，往往不易實現(xiàn)人機同步。在傳統(tǒng)的通氣模式中，送氣時間、吸呼氣轉(zhuǎn)換時間及通氣支持程度較難和呼吸中樞相協(xié)調(diào)，人機同步不易實現(xiàn)[6]。NAVA是近年來出現(xiàn)的全新通氣模式，它可以通過呼吸中樞傳導(dǎo)至膈肌引起的EAdi來控制呼吸機送氣，不僅可以實時監(jiān)測呼吸中樞驅(qū)動，還為患者自主控制呼吸頻率、吸氣時間、潮氣量等提供了可能，增加了人機協(xié)調(diào)性[7]。NAVA是通過監(jiān)測膈肌上的神經(jīng)沖動（即EAdi），并依據(jù)EAdi信號的數(shù)值確定患者氣體需求量，再通過控制呼吸機給予合適的通氣量，輔助患者呼吸。正是由于NAVA的原理，決定了它在實現(xiàn)人機同步方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)機械通氣，同時在提升舒適度、減少膈肌負(fù)荷、防止肺過度膨脹、呼吸機過度通氣也具有很大優(yōu)勢。膈肌是最主要的呼吸肌，超過2/3的呼吸功由膈肌承擔(dān)，它在呼吸運動中占有重要地位。臨床上機械通氣患者中普遍存在呼吸肌功能障礙，而嚴(yán)重膈肌功能障礙可導(dǎo)致呼吸窘迫、呼吸衰竭、呼吸機依賴甚至撤機失敗[5]。

EAdi是NAVA中的一個不可取代的指標(biāo)，代表著呼吸神經(jīng)中樞傳輸?shù)诫跫〉慕K端信號，并且可以根據(jù)其量化患者呼吸驅(qū)動，有助于脫機時機的選擇和對呼吸肌的狀態(tài)評估[8]。EAdi由電極感知并監(jiān)測，同時受到多種因素的影響如心臟收縮時電活動、其他肌肉的串音信號、肺容量改變等[7]。IAP作為EAdi的影響因素之一，它的改變會相應(yīng)引起膈肌收縮功能的改變，從而對呼吸功能也產(chǎn)生一定的作用。作為機械通氣基本參數(shù)之一，潮氣量也可能因為IAP的變化而改變。臨床上可以引起IAP改變的原因眾多且普遍，這些因素導(dǎo)致IAP的變化，從而引起EAdi信號的改變，并通過NAVA模式影響潮氣量[9]。故而本研究選取EAdi及潮氣量作為研究指標(biāo)，探究其在不同IAP下的變化情況，為NAVA在不同IAP下的合理應(yīng)用提供參考，對臨床通氣參數(shù)設(shè)置提供指導(dǎo)。

本研究表明，當(dāng)IAP增高時，EAdi值會降低，而潮氣量增加，并且臨床可以觀察到患者吸氣時間延長，呼吸頻率降低，表現(xiàn)為深慢呼吸；當(dāng)IAP降低時，EAdi、潮氣量及臨床表現(xiàn)與高IAP時相反[13-14]。分析原因可能為IAP增高時，膈肌的收縮功能受到阻礙，膈肌負(fù)荷增加，呼吸難度增大，此時，為保證充足的通氣量，呼吸中樞需要對呼吸肌的驅(qū)動作用增強，引起EAdi的增大，但是由于給予患者輔助呼吸，呼吸負(fù)荷減輕，致使呼吸中樞驅(qū)動減弱，故而表現(xiàn)為EAdi的減小。NAVA時，IAP增高反射性的引起呼吸驅(qū)動減弱，使得吸氣時間增加[15]，由于供氣流速并未改變，所以最終導(dǎo)致潮氣量的增加，呼吸頻率也相應(yīng)降低。

BARWING等[3]在研究中將21名研究對象分為不同情況下的6組，研究最佳EAdi導(dǎo)管在食管中的放置位置和患者體位、PEEP、IAP等的影響關(guān)系，并得出結(jié)論最佳EAdi導(dǎo)管位置受到這3種因素的影響。不過該研究由于電極排較寬且電極位置不固定，未能觀察到對NAVA功能的影響，也未能指出IAP增大（大于12 mmHg為界）是否對EAdi測量產(chǎn)生影響。為探究IAP與EAdi的關(guān)系，本研究使患者統(tǒng)一采取仰臥、床頭抬高30°的體位，并設(shè)置研究對象入選標(biāo)準(zhǔn)PEEP為3～5 cmH2O，避免患者體位及PEEP的不一致對實驗結(jié)果造成影響。此外，本研究采取NEX法進(jìn)行導(dǎo)管深度測量和EAdi監(jiān)測界面導(dǎo)管位置確定來確保電極位置的固定，并采取潮氣量作為指標(biāo)觀察NAVA功能受IAP改變的影響。

另外，本研究相比之前的研究采用了更為穩(wěn)定準(zhǔn)確的測量方法。EAdi的測定是通過電極將其感知，之后通過放大、濾過和數(shù)字化處理，最終得到膈肌肌電圖。目前測定EAdi的方式主要有3種，分別是肌內(nèi)電極監(jiān)測、表面電極監(jiān)測和食管電極監(jiān)測，主要區(qū)別在于電極的放置位置不同。其中食管電極監(jiān)測通過把附有金屬導(dǎo)絲的導(dǎo)管經(jīng)鼻腔或口腔置入食管中，在食管裂孔水平進(jìn)行EAdi的記錄，與其他2種方法相對比，食管電極監(jiān)測具有較高的準(zhǔn)確性和安全性，不僅可以減少腹肌和肋間肌等肌肉電信號的干擾，還避免了對臨近組織器官的損傷[5]。故本研究采用測量EAdi的方法為食管電極監(jiān)測法。食管電極監(jiān)測法在NAVA相關(guān)實驗研究中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，如研究NAVA在相關(guān)疾?。毙院粑狡染C合癥、慢性阻塞性肺疾病、新生兒呼吸窘迫綜合癥等）患者中的應(yīng)用以及在機械通氣患者撤機中的應(yīng)用等[4，8-10]。IAP的測量方法有直接和間接2種。直接法對患者有損傷，一般慎用。間接法可經(jīng)由胃、膀胱、直腸等處測出IAP，其中經(jīng)膀胱測量法已經(jīng)得到公認(rèn)，在臨床上應(yīng)用也較為普遍，成為測量IAP的金標(biāo)準(zhǔn)[11-12]。本研究同樣采用此方法。但是，經(jīng)膀胱測量IAP也具有一定缺點，比如會造成患者的不適、有引起尿路感染的可能性等。

綜上所述，當(dāng)IAP增加時，EAdi減小，潮氣量增加。該結(jié)論將對臨床通氣參數(shù)的設(shè)置提供參考，對呼吸機輔助呼吸有較大意義。但是，本研究只對NAVA模式的部分參數(shù)設(shè)置起指導(dǎo)作用，而呼吸機參數(shù)眾多，模式多樣，如何在臨床機械通氣時準(zhǔn)確合理地選擇呼吸模式，設(shè)置通氣參數(shù)仍需要大量研究的深入探索。

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（本文編輯：賈建敏）

Inf uence of different intra-abdominal pressure on the electrical activity of the diaphragm and tidal volume for neurally adjusted ventilatory assist

WU Huayong, ZHANG Weiwen.
Department of Intensive Care Unit, Quzhou People’s Hospital, Quzhou, 324000

Objective:To evaluate how IAP affects the EAdi and the tidal volume (VT) during NAVA was meaningful to set parameters of clinical ventilation.Methods:Forty-four patients in ICU were enrolled in this study. Inclusion criteria: over 18 years old adult who was going to use mechanical ventilation for over 72 hours at positive end-expiratory pressure (PEEP) 3-5 cmH2O (1 cmH2O=0.098 kPa). IAP was indirectly measured by injecting saline to bladder with 6 hours interval. The dividing line of high IAP and non-high IAP was set as 12 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa) according to WSACS. By a EAdi catheter via nose EAdi was recorded with VT hourly.Results:EAdi was signif cant lower when IAP was over than 12 mmHg; and VT was signif cant higher when IAP was less than 12 mmHg.Conclusion:The changes of EAdi and VT under different IAP during NAVA: when IAP was high, EAdi decreases while VT increases and vice-versa.

pulmonary ventilation; intra-abdominal pressure; tidal volume; electrical activity of the diaphragm

R459.6

B

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.03.016

2016-07-23

浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生一般研究計劃項目（2014KYB302）。

吳華勇（1978-），男，浙江衢州人，主治醫(yī)師，碩士。